Вода вместо бензина

Зимним утром 1 декабря 1783 года десятки тысяч парижан любовались редкостным зрелищем. Господин профессор консерватории искусств и ремесел Жак Александр Шарль совершил почти трехчасовой полет на воздушном шаре, наполненном по его предложению «горючим воздухом». Так называли тогда водород, открытый Кавендишем в 1766 году.

Более 150 лет честно служил водород воздухоплавателям. Им наполняли оболочки первых примитивных воздушных шаров и гигантских дирижаблей тридцатых годов. А теперь водород из эры воздухоплавания перешел в эру космонавтики как эффективное ракетное топливо.

Последнее время название первого элемента таблицы Менделеева все еще употребляется со словом «будущее»... По мнению многих специалистов, только с помощью самого легкого вещества на Земле удастся распутать узел проблем и противоречий современной, а особенно завтрашней энергетики, наземного и воздушного транспорта.

Днем и ночью, на суше и в море, в тайге и пустыне работают буровые вышки. Сотни миллионов тонн нефти перекачивают по трубам, везут на поездах, в супертанкерах, вмещающих целые озера, на перегонные заводы. Миллионы автомобилей нетерпеливо ждут своей порции бензина. И большая часть этого возвращается Земле клубами ядовитых выхлопных газов. Проблема загрязнения становится жизненно важной.

Но чем заменить привычный бензин? Электричеством? Паром? Но электрический автомобиль тихоходен, и, главное, на нем далеко не уедешь, паровой — тяжел и требует принципиальной перестройки конструкции автомобиля. Не кажется ли парадоксальным, что в конце XX века нет двигателя, способного заменить бензиновый мотор, изобретенный Лебоном в 1801 году!

Этот двигатель появился совсем недавно. Он очень похож по конструкции на бензиновый, но легче, миниатюрнее при той же мощности. И, самое главное, выхлопной газ этого двигателя почти безвреден. В нем содержится главным образом водяной пар. Нет угарного газа, окислов серы, свинца. Единственное вредное вещество — окись азота, но и ее в 10 раз меньше, чем в выхлопе самого совершенного современного двигателя. Топливом нового мотора служит водород — газ, который, сгорая, образует воду.

Сам двигатель не потребует никаких переделок, за исключением бака.

Вместо одного — два: один — основной, для жидкого водорода, второй — промежуточный, для газообразного. Водородный автомобиль еще не построен, но двигатель есть, работает и подтверждает все предположения о его преимуществе. А специалисты уже проектируют экспрессы и суперэкспрессы на голубом топливе, океанские лайнеры без привычно дымящих труб...

Пока что речь шла о проблемах земных. В последние годы пришлось серьезно задуматься над будущим авиации. В автомобильном двигателе за час сгорает около 10 литров горючего. В одном двигателе крупного лайнера — несколько тысяч. Применение водорода в авиации позволит не только избежать загрязнений атмосферы. Водород легок и для реактивных аппаратов эффективней любого другого топлива. Он позволит совершать беспосадочные рейсы в 1,5—2 раза дальше, чем сейчас.

Но где взять огромное количество водорода для будущего транспорта? Этот вопрос переплетается со второй важнейшей проблемой — проблемой энергетики будущего. Ясно, что преобладающим видом энергии будет электричество. Но электричество — это конечный продукт для потребителей. Чтобы получить электричество, нужно сначала высвободить энергию материи — сжечь нефть, торф, уголь или расщепить атом.

Следующий этап — передача электроэнергии.

Существует много проектов и предложений транспортировки энергии: сверхпроводящие кабели, волноводы и так далее. Проекты разные, но в одном они схожи — удобнее всего передавать энергию по подземным магистралям. А что, если передавать не само электричество, а топливо, «сырье», из которого его можно получить, не загрязняя атмосферу города? Американские специалисты предлагают передавать водород. Качать его по трубам, как нефть или воду, тем более что можно использовать развитую сеть нефтепроводов. Это дешево, удобно, безопасно.

Теперь можно четко обрисовать стройное здание «чистой» энергетики будущего. На мощных атомных станциях, которые лучше всего размещать на дне морей, вырабатывается электричество; оно разлагает воду на водород и кислород. Водород по трубам гонят в города и сжигают в газотурбинных установках.

Но современная энергетика переходит на прямые методы, минуя длительную цепь перевоплощений. Высокий уровень технологии материализуется в изящных и простых конструктивных формах. -Вместо громоздкой системы котел — пар — турбина — генератор — небольшая установка, где электроэнергия рождается прямо в недрах атомного реактора.

Предполагается, что будут сделаны высокотемпературные реакторы, где вода распадается на водород и кислород, минуя длительный путь электролиза. Можно еще долго говорить о достоинствах легчайшего газа Земли: еще раз напомнить о его чистоте, о том, что килограмм водорода, сгорая, выделяет в три раза больше тепла, чем бензин. Но стоит отметить одно существенное обстоятельство: запасы природного горючего ограничены и часто находятся в труднодоступных местах. Запасы же водорода — это бескрайние, неисчерпаемые воды морей и океанов, занимающих две трети поверхности планеты, это миллиард кубических километров воды — неиссякаемого источника энергии для будущих поколений.